2019版高考物理一轮复习第三章牛顿运动定律全章闯关检测28480.doc

第三章牛顿运动定律时间:45分钟分值:80分一、选择题(每小题6分,共42分)1.关于物体的惯性,下列说法中正确的是()A.运动速度大的物体不能很快地停下来,是因为物体的速度越大,惯性也越大B.静止的火车启动时,速度变化慢,是因为静止的物体惯性大C.乒乓球可以快速抽杀,是因为乒乓球的惯性小D.在宇宙飞船中的物体不存在惯性答案C一切物体都具有惯性,惯性大小只与物体的质量有关。惯性是物体本身的一种属性,与外界因素(受力的大小以及所处的环境)及自身的运动状态无关,故A、D选项错误;静止的火车启动时,速度变化缓慢,是因为火车的质量大,惯性大,而不是因为静止的物体惯性大,B选项错误。乒乓球可以快速抽杀,是因为其质量小,惯性小,在相同的力的作用下,运动状态容易改变,故C选项正确。2.在商场中,为了节约能源,无人时,自动扶梯以较小的速度运行,当有顾客站到扶梯上时,扶梯先加速,后匀速将顾客从一楼运送到二楼。速度方向如图所示。若顾客与扶梯保持相对静止,下列说法正确的是()A.在加速阶段,顾客所受支持力大于顾客的重力B.在匀速阶段,顾客所受支持力大于顾客的重力C.在加速阶段,顾客所受摩擦力与速度方向相同D.在匀速阶段,顾客所受摩擦力与速度方向相同答案A当扶梯匀速运动时,顾客所受支持力等于顾客的重力,顾客不受摩擦力,所以B、D选项错误。当扶梯加速运动时,有斜向上的加速度,合力方向斜向上。顾客所受支持力大于顾客的重力,顾客受到水平向左的静摩擦力。所以A选项正确,C选项错误。3.如图所示,一轻质弹簧沿竖直方向放置在水平地面上,其下端固定,当弹簧的长度为原长时,其上端位于O点。现有一小球从O点由静止释放,将弹簧压缩至最低点(弹簧始终处于弹性限度内)。在此过程中,关于小球的加速度a随下降位移x的变化关系,下图中正确的是()答案A小球自O点由静止下降的过程中,跟弹簧一起构成了做简谐运动的系统。小球做简谐运动的回复力由重力和弹力的合力提供。由牛顿第二定律有a=mg-kxm,可见a跟x成线性变化关系。由简谐运动的对称性知小球初、末状态的加速度大小相等而方向相反。综合以上分析可知A选项正确。4.如图所示,电梯与水平地面成角,一人静止站在电梯水平梯板上,电梯以恒定加速度a启动过程中,水平梯板对人的支持力和摩擦力分别为FN和f。若电梯启动加速度减小为a2,则下面结论正确的是()A.水平梯板对人的支持力变为FN2B.水平梯板对人的摩擦力变为f2C.电梯加速启动过程中,人处于失重状态D.水平梯板对人的摩擦力和支持力之比为fFN答案B将人的加速度分解,水平方向ax=a cos ,竖直方向ay=a sin 。对于人根据牛顿第二定律,在水平方向有f=max,在竖直方向有FN-mg=may,人处于超重状态,C错误;当加速度由a变为a2时,摩擦力变为原来的一半,但支持力不为原来的一半,则它们的比值也发生变化,故A、D错误,B正确。5.如图所示,传送带的水平部分长为L,传动速率为v,在其左端无初速度释放一小木块,若木块与传送带间的动摩擦因数为,则木块从左端运动到右端的时间不可能是() A.Lv+v2gB.LvC.2LgD.2Lv答案B当小木块刚放到传送带上时,由牛顿第二定律有mg=ma,得a=g设小木块加速到v时运动的距离为L0,由v2=2aL0,得L0=v22g(1)当LL0时,小木块一直加速,vat得tvg或由L=12at2得t=2Lg或由L12vt得t2Lv,故C、D可能。(2)当LL0时,小木块先加速后匀速,加速阶段有v=at1,得t1=vg匀速阶段有L-L0=vt2,得t2=Lv-v2g由t=t1+t2得t=Lv+v2g,故A可能。6.如图所示,一人站在电梯中的体重计上,随电梯一起运动。下列各种情况中,体重计的示数最大的是()A.电梯匀减速上升,加速度的大小为1.0 m/s2B.电梯匀加速上升,加速度的大小为1.0 m/s2C.电梯匀减速下降,加速度的大小为0.5 m/s2D.电梯匀加速下降,加速度的大小为0.5 m/s2答案B体重计的示数等于受到的压力。当物体具有向上的加速度时物体处于超重状态,由牛顿第二定律可得N=mg+ma。同理,具有向下的加速度时处于失重状态,N=mg-ma。由此可见,人具有向上的加速度且加速度越大,体重计的示数越大,B正确。7.如图所示,水平地面上有两块完全相同的木块A、B,水平推力F作用在A上,用FAB代表A、B间的相互作用力,下列说法中正确的是()A.若地面光滑,则FAB=FB.若地面光滑,则FAB=F2C.若地面粗糙,且A、B被推动,则FAB=F2D.若地面粗糙,且A、B被推动,则FAB可能为F答案B若地面光滑,整体法求加速度a=F2m,隔离法对B有FAB=ma=F2;若地面粗糙,设每个木块与地面间的摩擦力为f,则a=F-2f2m,对B,FAB=ma=F2-fF2,故选项B正确。二、非选择题(共38分)8.(9分)某同学将力传感器固定在小车上,然后把绳的一端固定在传感器拉钩上,用来测量绳对小车的拉力,探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系,根据所测数据在坐标系中作出了如图乙所示的a-F图像。(1)图线不过坐标原点的原因是;(2)本实验中是否仍需要砂和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量(填“是”或“否”);(3)由图像求出小车和传感器的总质量为kg。答案(1)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足(2)否(3)1解析(1)a-F图线与横轴交点为(0.1,0),说明施加外力在0.1 N之内小车和传感器没有加速度,则知此原因是没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足。(2)因传感器可直接测出小车和传感器受到的拉力,因此不需要保证砂和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量。(3)a-F图线的斜率k=1m,再由图乙求出斜率,则可求出小车和传感器的总质量。9.(16分) 如图甲所示为学校操场上一质量不计的竖直滑杆,滑杆上端固定,下端悬空。为了研究学生沿杆的下滑情况,在杆顶部装有一拉力传感器,可显示杆顶端所受拉力的大小。现有一学生(可视为质点)从上端由静止开始滑下,5 s末滑到杆底时的速度恰好为零。以学生开始下滑时刻为计时起点,传感器显示的拉力随时间变化的情况如图乙所示,求:(g取10 m/s2) (1)该学生的质量;(2)该学生下滑过程中的最大速率;(3)滑杆的长度。答案(1)50 kg(2)2.4 m/s(3)6.0 m解析(1)学生从上端由静止开始滑下,5 s末滑到杆底时的速度为零,由图像得杆顶端所受拉力F=500 N。因学生处于平衡状态,所以mg=F,解得m=Fg=50010 kg=50 kg。(2)由图像得01 s内,学生向下做匀加速运动,对杆的作用力为F1=380 N,15 s内,做匀减速运动,5 s后静止,所以学生在1 s末速度达到最大值。由牛顿第二定律得,a=mg-F1m=500-38050 m/s2=2.4 m/s2(3)滑杆的长度等于人在滑杆加速运动和减速运动通过的位移之和。加速运动的位移x1=0+vm2t1=0+2.421 m=1.2 m减速运动的位移x2=0+vm2t2=2.4+024 m=4.8 m滑杆的总长度L=x1+x2=1.2 m+4.8 m=6.0 m10.(13分)如图所示,质量M=8 kg的小车放在光滑水平面上,在小车左端施加一水平恒力F=8 N,当小车向右运动速度达到v0=3 m/s时,在小车的右端轻轻放一个大小不计、质量m=2 kg的小物块。小物块与小车间的动摩擦因数=0.2,小车足够长。g取10 m/s2,则:(1)放上小物块后,小物块及小车的加速度各为多大;(2)经多长时间两者达到相同的速度;(3)从小物块放上小车开始,经过t=3 s小物块通过的位移大小为多少?答案(1)2 m/s20.5 m/s2(2)2 s(3)8.4 m解析(1)小物块的加速度am=g=2 m/s2小车的加速度aM=F-mg